Технология производства сока яблочного концентрированного с использованием принципов НАССР

Установки для улавливания ароматических веществ оснащены подогревателем, испарителем пленочного типа с сепаратором, ректификационной колонной и системой конденсаторов и охладителей. Для снижения потерь ароматических веществ с неконденсирующимися газами устанавливаются также абсорбционные колонны, где неконденсирующиеся газы промываются потоком холодной жидкости.

В комбинированых установках регламентировано количество отбираемого пара с ароматическими веществами и часто для создания непрерывного процесса выпаривания и из - за экономии топлива осветление и фильтрование соков ведут до улавливания ароматических веществ, что ухудшает их качество.

Для выпаривания соков применяют разные типы выпарных аппаратов. Выбор типа выпарного аппарата зависит прежде всего от вида сока и его свойств.

При выпаривании осветленных соков и других не вязких жидкостей лучшие результаты получены при использовании тонкопленочных выпарных аппаратов, в которых достигается высокая скорость движения выпариваемой жидкости. Концентрируемая жидкость течет вних в виде тонкой пленки сверху вниз или снизу вверх по обогреваемой поверхности. Пар, образующийся при выпаривании жидкости, действует как движущая сила и проталкивает продукт через аппарат. Увеличивающаяся при этом скорость движения пара содействует преодолению повышающейся вязкости продукта.

Существуют два основных типа пленочных выпарных аппаратов - трубчатые и пластинчатые. Эти аппараты применяют в основном при выпаривании осветленных соков. Для выпаривания вязких жидкостей они мало пригодны. Выпарные аппараты бывают одноступенчатыми, в которых греющий пар используется один раз и расход его составляет 1,1 кг/кг испаренной воды , и многоступенчатыми, в которых используется теплота вторичного, сокового пара. Многоступенчатые аппараты имеют разное число степеней, которое определяет расход в них греющего пара. Так, в двухступенчатых выпарных установках расход пара 0,7 кг/кг, в трехступенчатых - 0,5 кг/кг и т.д. В последние годы большое распространение получили четырехступенчатые выпарные аппараты, расход пара в которых составляет 0,22 кг/кг испаренной влаги.

Теплота, подводимая к продукту, расходуется на парообразование и нагревание жидкости до точки кипения при данном давлении. На нагревание требуется большой расход теплоты, так как теплоемкость сока равна примерно 3,36 кДж/ кг*К, поэтому для повышения экономичности выпарной установки неоходимо предварительное нагревание сока до температуры кипения при данном разряжения в установке. При этом теплота, подводимая к поверхности нагрева установки, будет расходоваться только на выпаривание воды, и производительность аппарата увеличится.

Для нагревания сока перед поступлением в выпарной аппарат применяют подогреватели, в которых в качестве греющей среды используют вторичный, или острый, пар или конденсат. В последних моделях выпарных многокорпусных установок в качестве нагревателей служат змеевики, расположенные в паровом пространстве трубчатых выпарных аппаратов. Вторичные пары, образовавшиеся при выпаривании сока в первом корпусе, используются в качестве греющей среды во втором. При этом разряжение во втором корпусе должно быть соответственно увеличено, чтобы температура выпаривания была более низкой, чем температура греющего пара. Вторичные пары из второго корпуса таким же образом используются в третьем и т.д.

Снизить расход теплоты в целях повышения экономичности выпарного аппарата можно не только путем прямого использования вторичного пара в качестве греющего в последующих корпусах установки, но и путем термокомпрессии, т.е повышения температуры и давления вторичного пара путем сжатия. Вторичный пар при этом можно использовать в том же аппарате, где он образовался, если повысить его давление до давления греющего пара. Сжатие осуществляется с помощью пароструйных эжекторов, в которых используют острый пар более высокого давления, или механически - турбокомпрессорами .

Концентрированные соки большей частью выпускают на комплектных поточных линиях, на которых обеспечиваются необходимая обработка сока перед концентрированием и высокое качество концентратов. В линии фирмы „Бухер” (Швейцария) производство концентрированных соков из яблок использованы современные способы обработки соков. В состав линии входит оборудование для производства сока, его осветления и концентрирования.

Яблоки доставляются автомашинами и высыпаются в приемный бункер, откуда гидравлическим транспортером подаются к дозирующему шнеку, который передает их на сортировочный транспортер. Отходы удаляются шнековым транспортером. Доброкачественные плоды вертикальным элеватором с ополаскивающим устройством подаются в дробилку терочно - ножевого типа, которая измельчает яблоки на частицы 2-6 мм. Степень измельчения регулируется в зависимости от плотности яблок. Яблоки хранившиеся и перезрелые с мягкой мякотью могут обрабатываться после измельчения ферментами в ферментатере с мешалками.

Свежая или обработанная ферментами мезга подается винтовым насосом в гидравлический пресс „Бухер НР”, где производится автоматическое прессование по заданному режиму. Выходящий из пресса сок очищается от взвесей на ситовом фильтре и перекачивается в сборник. Из сборника сок сразу направляется в установку для улавливания ароматических веществ, что обеспечивает получение летучих компонентов хорошего качества.

Из установки для улавливания ароматических веществ деароматизированный сок температурой около 500С поступает в резервуар с мешалкой где производится обработка его пектолитическими ферментами. После обработки ферментами сок декантируют с осадка и направляют на ультрафильтрование.

Сок циркулирует в ультрафильтрационной установке где использованы трубчатые мембраны. Осветленный сок отводится из установки, а неосветленный возвращается в поток церкуляции.

Фильтрованый прозрачный сок подается на концентрирование в четырехступенчатую комбинированую установку „Сигма стар” пластинчатого типа, где концентрируется до 70% сухих веществ, после чего охлаждается и подается в сборники на хранение.

1.3.1 Концентрирование вымораживанием

Концентрирование вымораживанием основано на охлаждении продукта ниже температуры его замерзания. При этом часть воды замерзает и в виде кристалов льда отделяется от концентрата. Конечная концентрация зависит от конечной температуры замораживания: чем ниже температура тем выше содержание сухих веществ. Конечная концентрация зависит также от содержания, сахара, кислот, колоидных и других веществ всоке. Теоритически наиболее высокая степень концентрации эфтектической точкой раствора, при которой невозможно отделить воду в виде льда. Величина потери сока является еще одним важным критерием, определяющим оптимальную степень концентрации: чем выше концентрация, тем выше потери сока. Основным преимуществом способа вымораживания является то, что процесс ведется при низких температурах и продукт притерпевает минимальные изменения. Концентрат после разведения водой дает продукт, по химическому составу и органалептическим свойствам близки к свежему исходному соку. Енергозатраты при вымораживании меньше, чем при выпаривании, но стоимость оборудования выше.

Сравнительно высокая стоимость способа, невозможность получения продукта высокой концентрации и неизбежные потери сухих веществ задерживают широкое промышленное внедрение этого способа.

Максимальная конценрация определяется физико - химическим составом сока, и прежде всего его вязкостью. В полученных при концентрировании вымораживанием плодово - ягодных и овощных соков содержание растворимых сухих веществ сотавляет 40 - 50%. Концентрирование вымораживанием состоит из двух основных этапов : кристализация и сепарирование. На первом этапе часть находящейся в соке воды под действием низких температур превращается в кристалы льда, на втором - концентрированный раствор сока и лед , которые имеют разную плотность, разделяются под действием внешнего давления или центробежных сил.

1.3.2 Концентрирование при помощи мембран

Основным мембранным способом, применяемым для концентрирования жидкостей, является обратный осмос. К преимуществам обратного осмоса относятся низкие энергитические затраты, улучщение качества концентрата вследствии низкой температуры процесса, простота установки и легкое увеличение ее производительности, хорошие санитарные условияпроизводства. Концентрирование обратным осмосом применяют в том случае, если нужно удвоить содержание сухих веществ. Максимально обратным осмосом можно концентрировать соки до 30 - 40 % сухих веществ.

Кемеровский институт пищевой промышленности изучили количественные показатели химического, витаминного и минерального состава концентрированных плодово - ягодных соков. Проанализирована динамика изменения качественных характеристик концентрированных соков в процессе хранения . Установленно, что при хранении плодово - ягодных соков происходят незначительные потери влаги, в следствии чего незначительно возрастает содержание сухих веществ (в среднем на 1,4%). Процесс хранения плодово - ягодных соков сопровождается незначительным снижением общего содержания сахаров. Содержание органических кислот за весь период хранения незначительно возрасло, увеличение кислот к концу хранения плодово - ягодных соков составила в среднем 0,3% по отношению к исходному содержанию. Потери в - каротина в плодово - ягодных соках по сравнению с витамином С ничтожны и через 9 месяцев и составляют в среднем 1,1%.

Институт Shaanxi, Китай показали, что с помощью ионнообменных волокон полифенолы из концентрата яблочного сока можно удалить полифенолы, а также пигменты. Максимально абсорбирующая способность для полифенолов 67, 263 мг/г ионнообменного волокна. Равновесие достигается через 30 мин. Полифенолы с ионнообменного волокна можно десорбироваться с помощью 0,1 моль/л НCl. После трех десорбционных процессов абсорбционная способность практически близка к первоначальной абсорбционной способности ионнообменного волокна. Таким образом, ионнообменное волокно в будущем можно с успехом применять при переработке яблочного сока.

Аргентинские ученные провели эксперимент по определению скорости образования 5 - гидроксиметилфурфурола в яблочном соке при концентрировании от 15% до 70% Brix в выпарном аппарате при температурах 100, 104, 108, 1120С. Предложены различные механизмы реакции образования 5 - гидроксиметилфурфурола и разработанны соответственно кинетические модели. Наилучшей сходимостью с экспериментальными данными обладает модель, описывающая образование 5 - гидроксиметилфурфурола как результат начальной реакции первого порядка с последующим автокаталитическим периодом, ограниченным концентрацией реагентов.

1.4 Использование системы ХАССП при производстве сока

яблочного концентрированного.

HACCP - (Hazard Analysis and Critical Control Points) означает Анализ Опасностей и Критические Контрольные Точки. HACCP стал синонимом безопасности пищевых продуктов.

Система ККТАОФ для управления вопросами безопасности пищевых продуктов выросла из двух важных разработок. Первый прорыв связан с именем В.Е. Деминга, чьи теории управления качеством многие считают главным фактором, повлиявшим на на переворот в качестве японских продуктов в 1950-х.

Второй серьезный прорыв связан с разработкой самой концепции ККТАОФ. Концепция ККТАОФ была впервые принята на вооружение в 1960-х компанией Pillsbury, армией США и национальной администрацией аэронавтики.

Система признана на мировом уровне и на сегодняшний день в странах Европейского Союза, США, Канаде внедрение и применение метода HACCP в пищевой промышленности являются обязательными. Концепция ККТАОФ признана на международном уровне как эффективный способ обеспечения безопасности и пригодности пищевых продуктов для потребления человеком и в международной торговле. Система ККТАОФ выявляет опасные специфические факторы и меры по контролю, чтобы обеспечить безопасность пищевых продуктов. План ККТАОФ определяется для конкретного пищевого продукта и процесса обработки. Система ККТАОФ восприимчива к изменениям, таким как разработки нового оборудования, новая информация об источниках опасности или рисках для здоровья, новые процедуры обработки или технологические новшества.

HACCP сертификат подтверждает, что система управления безопасностью продуктов питания была оценена по стандарту и признана соответствующей ему. Сертификат, выданный третьей стороной - аккредитованным органом/регистром, демонстрирует потребителям, что вы внедрили необходимый порядок работы, гарантирующий безопасность продуктов питания.

HACCP является системой управления безопасности продуктов питания, основанной на предупреждении. Она обеспечивает системный подход для анализа процессов производства продуктов, выявления возможных опасных факторов, определения критических контрольных точек, необходимых для предотвращения попадания к потребителю опасных продуктов питания. HACCP основывается на Codex Alimentarius, разработанном Организацией Объединенных Наций по Пище и Сельскому Хозяйству (FAO) и Всемирной Организацией Здравоохранения (WHO).

Сочетание с системой управления

Рекомендуется, чтобы объединить систему управления безопасностью продуктов питания с Системой Управления Качеством, например ISO 9001. Эффективная Система Управления Качеством обеспечивает осведомленность всех о том, кто отвечает за что, когда, как, почему и где. Объединяя элементы безопасности продуктов питания с элементами системы управления, вы получаете всеобщую Систему Управления Безопасностью Продуктов Питания.

Процесс сертификации по ХАССП во многом совпадает с процессом сертификации по ISO 9000. Однако можно рассмотреть вопрос о прохождении сертификации только по ХАССП. Аудит по ХАССП может также проводиться как часть аудита для получения сертификата ISO. В этом случае выдается отдельный сертификат ХАССП. При сравнении объемов обоих процессов аудита следует отметить, что аудит по ХАССП зачастую имеет больший охват, чем аудит по ISO 9000.

Сертификационный аудит проводится одним человеком или несколькими людьми (группой аудита), которые, помимо знания системы, имеют необходимые познания и опыт в отношении материалов, с которыми работает компания. В большинстве случаев требуется участие микробиолога.

В данный цикл водит (в случае построения только системы ХАССП): проведение оценочного аудита;

· обучение принципам построения системы ХАССП и требованиям, предъявляемым к системам ХАССП;

· определение основных производственных рисков (критических точек), негативно влияющих на качество продукции;

· описание действий в критических точках;

· проведение аудита;

· сертификация системы ХАССП;

Режим работы при построении системы ХАССП строится следующим образом: оценка текущего состояния, обучение на каждом этапе, временные рамки для разработки необходимой документации, консультации и проверка документации, начало следующего этапа.

Программы обучения соответствуют мировым образцам, курс по системе ХАССП зарегистрирован международным регистром сертифицированных аудиторов IRCA. Все программы обучения построены таким образом, чтобы специалисты не только прослушали, но и научились передовым международным методам ведения управления качеством пищевых продуктов.

Система ХАССП должна разрабатываться с учетом семи основых принципов:

1. Единтификация понциального риска или рисков, которые сопряжены с производством продуктов питания, начиная с получения сырья до конечного потребления, включая все стадии жизненого цикла продукции сцелью выявления условий возникновения потенциального риска и установление необходимых мер для их контроля.

2. Выявление критических контрольных точек в производстве для устранения риска или возможности его появления, при этом рассматриваемые операции производства пищевых продуктов могут охватывать поставку сырья, отбор ингридиентов, переработку, хранение, транспортирование, складирование и реализация.

3. В документах системы ХАССП или технологических инструкциях следует установить и соблюдать предельные значения параметров для подтверждения того, что критическая контрольная точка находится под контролем.

4. Разработка системы мониторинга, позволяющая обеспечить контроль критических контрольных точек на основе планируемых мер или наблюдений.

5. Разработка корректирующих действий и применение их в случаи отрицательных результатов мониторинга.

6. Разработка процедур проверки, которые должны регулярно проводиться для обеспечения эффективности функционирования системы ХАССП.

7. Документирование всех процедур системы, формы и способов регистрации данных относящихся к системе ХАССП.

Группа ХАССП должна выявить и оценить все виды опасности, включая биологические, физические, химические, и выявить все возможно опасные факторы которые могут присутствовать в производственных процессах.

По каждому потенциальному фактору проводят анализ риска с учетом вероятности появления фактора значимости его последствия и составляют перечень факторов, по которым риск превышает допустимый уровень. Группа ХАССП должна определить и документировать предупреждающие действия, которые устраняют риски или снижают их до допустимого уровня . К предупреждающим действиям относят :

· Контроль параметров технологического процесса производства яблочного концентрата

· Термическую обработку

· Периодический контроль концентрации сухих веществ

· Мойку и дезинфекцию оборудования

Критические контрольные точки определяют, проводя анализ отдельно по каждому учитываемому опасному фактору и рассматривая последовательно все операции, включенные в блок схему производственного процесса. Необходимым условием критической условной точки является наличие на рассматриваемой операции контроля признаков риска.

В зависимости от специфики производства и рисков, связанных с ним, помещения, оборудование и условия производства должны быть спроектированны, построены и расположены таким образом, что:

o загрязнение минимизировано;

o схема и расположение позволяют осуществлять соответствующую эксплуатацию, очистку, дезинфекцию и минимизирует загрязнение воздушным путем;

o поверхности и материалы, в особенности, контактирующие с пищевыми продуктами, не токсичны при использовании по назначению, и где необходимо, достаточно надежны и удобны в эксплуатации и очистке;

o где необходимо, соответствующие условия созданы для поддержания температуры, влажности и других параметров;

o существует эффективная защита против доступа и выживания вредителей;

Оборудование

Оборудование должно быть расположено таким образом, что

o допускает адекватную эксплуатацию и очистку;

o функционирует в соответствие со своим значением;

o упрощает следование практике „хорошей гигиены производства”.

Оборудование должно поддерживаться в хорошем состоянии, чтобы гарантировать отсутствие потенциальной физической или химической опасности, например, надлежащего ремонта, отслаивающейся краски и ржавчины, излишнего количества смазочных материалов.

1.5 Рекомендации и выводы

Семечковые фрукты используются как в свежем виде, так и промышленно перерабатываются. Потребитель предпочитает натуральные продукты с физико-химическими и органолептическими характеристиками, которые отвечают требованиям технико-нормативной документации. Из группы семечковых фруктов больше всего используются яблоки, которые в условия климата Республики Молдова имеют высокие физико-химические и органолептические показатели.

Из литературного обзора получились следующие выводы:

1. Были исследованы методы концентрирования соков;

2. Были описаны технологические операции при производстве концентрированного сока;

3. Была описана система НАССР при производстве сока яблочного концентрированного и ее преимущества;

4. Были показаны несколько типов выпарных аппаратов.

Производство концентрированных соков получило широкое развитие во всем мире. Хранение и транспортирование их дает значительную экономию тары, погрузочно-разгрузочных и транспортных средств, позволяет создавать резерв на годы с низким урожаем плодов.

Путем концентрирования содержание растворимых сухих веществ в соках можно повысить до 70-75% и соответственно уменьшить объем их по сравнению с натуральными в 5-6 раз.

Для того, чтобы обеспечить безопастность сока яблочного концентрированного используется система НАССР. HACCP является системой управления безопасности продуктов питания, основанной на предупреждении. Она обеспечивает системный подход для анализа процессов производства продуктов, выявления возможных опасных факторов, определения критических контрольных точек, необходимых для предотвращения попадания к потребителю опасных продуктов питания. HACCP основывается на Codex Alimentarius, разработанном Организацией Объединенных Наций по Пище и Сельскому Хозяйству (FAO) и Всемирной Организацией Здравоохранения (WHO).

2. Инжинерная технология

2.1 Характеристика проектируемых консервов

Из семечковых фруктов самые распространенные для производства консервов являются яблоки. Сортимент консервов очень разнообразен и включает компоты, соки, повидло и т.д. Современное питание в стране и в мире ориентируется на производство натуральных консервов, с низким содержанием калорий, продукты с превлекательным внешним видом.

В проекте планируется производство сока яблочного концентрированного в соответствии с системой НАССР.

Органолептические и физико-химические показатели продукта представлены в виде таблиц.

Таблица 2.1.1

Органолептические показатели „Сок яблочный концентрированный” по SM 75

Таблица 2.1.2

Физико - химические показатели „Сок яблочный концентрированный” по SM 75

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6